傳感器課程的混合式教學(xué)模式新探

汪 蕾

（浙江廣播電視大學(xué) 蕭山學(xué)院，浙江 杭州 311200）

一、引言

近年來，隨著教育信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展，混合式教學(xué)模式已經(jīng)成為當(dāng)今高等教育領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)母庸質(zhì)疑的必然發(fā)展趨勢。2017年1月，國務(wù)院發(fā)布《國家教育事業(yè)發(fā)展”十三五”規(guī)劃》，明確提出全力推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，利用混合式教學(xué)等多種方式，形成線上線下有機(jī)結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)化泛在學(xué)習(xí)新模式[1]。從“十三五”規(guī)劃中可見“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是教育的發(fā)展新方向，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)施混合式教學(xué)，為各類課程教學(xué)開辟了廣闊的前景。

混合式教學(xué)模式是基于線上學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的深度融合，是一種“線上+線下”的教學(xué)模式，即將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和傳統(tǒng)的講授式教學(xué)相結(jié)合[2]。該教學(xué)模式最早來源于19世紀(jì)美國著名教育學(xué)家杜威提出的“從做中學(xué)”的教育理念，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，杜威的理念正逐步演變?yōu)橹v授式教學(xué)和E-learning教學(xué)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式[3]。近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及移動(dòng)終端技術(shù)快速發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代已進(jìn)入人們生活，混合式教學(xué)的概念從最開始的“在線教學(xué)與面授教學(xué)的混合”，逐漸發(fā)展為“基于移動(dòng)通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境與課堂討論相結(jié)合的教學(xué)情境”[4]。

當(dāng)前傳感器課程教學(xué)中存在著教學(xué)矛盾，如教師教的多，學(xué)生吸收的少；理論教學(xué)枯燥乏味，學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力弱；課堂課時(shí)和空間有限等，本文探討將混合式教學(xué)模式引入到傳感器課程教學(xué)中來，同時(shí)發(fā)揮在線教學(xué)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，并且將現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)終端技術(shù)融合到課程教與學(xué)活動(dòng)中，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，根據(jù)實(shí)際課程內(nèi)容、教師以及學(xué)生的教與學(xué)需求來選擇和設(shè)計(jì)合適可行的教學(xué)與學(xué)習(xí)模式[5]，從而實(shí)現(xiàn)提高課程教學(xué)效果的最終目的。

二、傳感器課程混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

依托互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，結(jié)合國家開放大學(xué)課程資源的不斷完善，對傳感器技術(shù)課程教學(xué)模式進(jìn)行改革。本課程采用線上和線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，深度融合課程現(xiàn)代化信息技術(shù)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)，立足于提高課程的教學(xué)效果。本文借助多種教學(xué)形式和手段、教學(xué)資源，結(jié)合線上與線下學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)了混合式課程教學(xué)模式，如圖1所示。

本課程混合式教學(xué)模式主要由教學(xué)內(nèi)容整合、混合式教學(xué)形式、在線學(xué)習(xí)資源及教學(xué)評價(jià)幾部分組成，深度融合了課堂線下學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)形式，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，通過多種形式開展課程教學(xué)，將課前、課上、課后緊密聯(lián)系，并結(jié)合形成性和結(jié)果性兩種教學(xué)評價(jià)方式，立足提高課程教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)學(xué)生高效掌握課程理論基礎(chǔ)知識(shí)及鍛煉實(shí)踐動(dòng)手和運(yùn)用能力的教學(xué)目標(biāo)。

圖1 傳感器課程混合式教學(xué)模式

三、混合式教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

傳感器課程知識(shí)點(diǎn)多，較為抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大，同時(shí)本課程不僅僅局限于理論知識(shí)，更重要是需要鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作與工程應(yīng)用能力。因此，本課程的教學(xué)內(nèi)容整合成兩大模塊：理論知識(shí)和實(shí)踐項(xiàng)目開發(fā)。

（一）理論知識(shí)

傳統(tǒng)的傳感器教學(xué)課堂模式是教師最大限度利用課堂時(shí)長，傳授課程相關(guān)理論知識(shí)。雖然講授內(nèi)容多，但是教學(xué)效果卻并不盡人意。復(fù)雜而枯燥的推導(dǎo)公式、抽象的傳感器原理分析、電路分析等使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣低下。因此在理論知識(shí)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，結(jié)合課程教學(xué)大綱要求，以“必需、夠用”為原則，將課程內(nèi)容整合為三大部分[6]。如表1所示，理論知識(shí)內(nèi)容主要側(cè)重于傳感器的基礎(chǔ)概念和基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)及其應(yīng)用，旨在讓學(xué)生掌握基本的傳感器學(xué)習(xí)分析方法，為后續(xù)實(shí)踐項(xiàng)目的開發(fā)打下知識(shí)基礎(chǔ)。

表1 傳感器課程理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

（二）實(shí)踐項(xiàng)目

傳感器課程學(xué)習(xí)的最終落腳點(diǎn)在于學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，到實(shí)際工程項(xiàng)目中根據(jù)需要自主運(yùn)用各類傳感器，具備一定的實(shí)踐運(yùn)用和開發(fā)能力。因此在本課程教學(xué)內(nèi)容中，除了基礎(chǔ)的理論知識(shí)教學(xué)，還設(shè)計(jì)了實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，如表2所示。結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有的電子電工實(shí)驗(yàn)室以及學(xué)生實(shí)際情況，將實(shí)踐項(xiàng)目分兩個(gè)層次，即基礎(chǔ)項(xiàng)目和拓展項(xiàng)目。學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際學(xué)習(xí)情況選擇實(shí)踐項(xiàng)目。學(xué)生分成學(xué)習(xí)小組，小組內(nèi)分工協(xié)作，相互交流討論，從而實(shí)現(xiàn)將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)中，從而達(dá)到提高學(xué)生工程實(shí)踐素養(yǎng)的目的。與此同時(shí)，還將帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂，走進(jìn)企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場觀摩學(xué)習(xí)和交流。邀請企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員為學(xué)生現(xiàn)場講解傳感器相關(guān)選用、原理、應(yīng)用等知識(shí)。

表2 傳感器課程實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

四、混合式教學(xué)形式設(shè)計(jì)

混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)堅(jiān)持以問題為導(dǎo)向，施行翻轉(zhuǎn)課堂。本模式將課程的學(xué)習(xí)過程劃分為三個(gè)階段：課前導(dǎo)預(yù)習(xí)、課上導(dǎo)學(xué)習(xí)、課后導(dǎo)鞏固。如圖2所示：

圖2 混合式教學(xué)形式

（一）課前導(dǎo)預(yù)習(xí)

課前通過班級qq群發(fā)布預(yù)習(xí)通知以及測試任務(wù)。學(xué)生預(yù)習(xí)資料主要包括教材、國家開放大學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)等。國家開放大學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)分設(shè)有每個(gè)章節(jié)知識(shí)的導(dǎo)學(xué)、知識(shí)點(diǎn)講解視頻及章節(jié)測試。學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求自主登陸完成知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和測試。教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)測試結(jié)果反饋，了解學(xué)生知識(shí)掌握情況，并可據(jù)此適時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

在實(shí)踐項(xiàng)目中學(xué)生通過發(fā)布的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目指導(dǎo)書和微課視頻，直觀地了解和認(rèn)識(shí)項(xiàng)目，并借助教材、文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)視頻資源自主探究，自主設(shè)計(jì)，形成初步的項(xiàng)目實(shí)施方案。

（二）課上導(dǎo)學(xué)習(xí)

課堂教學(xué)不再是傳統(tǒng)的“滿堂灌”“教師講，學(xué)生聽”的模式，而是采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式。學(xué)生在課前導(dǎo)預(yù)習(xí)階段利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源已自主完成了知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生分組交流匯報(bào)學(xué)習(xí)心得體會(huì)，并提出學(xué)習(xí)中遇到的難點(diǎn)和困惑。教師針對普遍存在的問題和難點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)解答和講解。對于各小組形成的初步實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價(jià)和指導(dǎo)，對設(shè)計(jì)方案中存在的問題及難點(diǎn)進(jìn)行糾正和講解，教師指導(dǎo)學(xué)生完善設(shè)計(jì)方案及實(shí)際設(shè)計(jì)操作。

（三）課后導(dǎo)鞏固

學(xué)生在課后借助國家開放大學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)完成各章節(jié)的復(fù)習(xí)題測驗(yàn)，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，并就感興趣及有困惑的知識(shí)點(diǎn)通過qq班級群和學(xué)習(xí)網(wǎng)課程論壇在線交流及答疑。在實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，學(xué)生自主動(dòng)手驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案，并自主安排時(shí)間完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和測試工作，提交項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告及成果展示視頻。

五、混合式教學(xué)在線學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和智能手機(jī)的普及，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)課程資源的日漸豐富和成熟，為傳感器課程推行線上線下混合式教學(xué)模式提供了不可或缺的硬件和軟件條件。國家開放大學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)中傳感器課程資源設(shè)有課程導(dǎo)學(xué)、課程考核、復(fù)習(xí)指導(dǎo)、課程論壇、調(diào)查問卷、課程答疑等資源模塊，學(xué)生可自主登陸學(xué)習(xí)網(wǎng)站進(jìn)行課程學(xué)習(xí)、測試、復(fù)習(xí)、在線答疑討論等，為學(xué)生在線學(xué)習(xí)提供了有力的資源平臺(tái)保障。同時(shí)，隨著大學(xué)慕課MOOC、網(wǎng)易公開課等大眾免費(fèi)學(xué)習(xí)平臺(tái)的不斷成熟完善，學(xué)生可隨時(shí)隨地使用智能手機(jī)登陸APP進(jìn)行在線自主學(xué)習(xí)，使得學(xué)習(xí)不再拘泥于傳統(tǒng)課堂，進(jìn)一步拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和空間。借助班級qq群、在線學(xué)習(xí)論壇，更進(jìn)一步方便師生在線討論交流，提高學(xué)習(xí)的效率。

六、混合式教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)

科學(xué)、合理的課程考核評價(jià)有利于評定課程教學(xué)實(shí)施過程中取得的成果，并及時(shí)反應(yīng)和修正所產(chǎn)生的問題。本課程考核采用形成性評價(jià)與結(jié)果性評價(jià)相結(jié)合。本教學(xué)評價(jià)模式一改傳統(tǒng)的單一考試形式，加入線上活躍度、實(shí)踐項(xiàng)目參與度等考核因子，實(shí)現(xiàn)課程考核多元化、全面化。

課程總成績?yōu)?00分，課程考核分達(dá)60分及以上方為成績合格。其中課程總成績來源于形成性考核和結(jié)果性考核兩個(gè)部分，具體考核項(xiàng)目有平時(shí)成績、實(shí)踐項(xiàng)目、理論知識(shí)。

平時(shí)成績包括出勤、課堂表現(xiàn)、在線學(xué)習(xí)活躍度（主要有在線學(xué)習(xí)時(shí)長、問題討論參與度、在線測試）三部分，此子項(xiàng)目占總成績的20%。

實(shí)踐項(xiàng)目分別就實(shí)踐動(dòng)手、成果展示與匯報(bào)、組內(nèi)自評與組間互評、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等部分分別評分考核并匯總。此子項(xiàng)占總成績的40%。

理論知識(shí)考核主要體現(xiàn)在期末紙質(zhì)測驗(yàn)，主要考核傳感器基礎(chǔ)理論知識(shí)。卷面成績占課程總成績的40%。

七、結(jié)語

混合式教學(xué)模式是信息技術(shù)與課程內(nèi)容的深度融合。是一種“主導(dǎo)-主體”型的學(xué)習(xí)模式。蕭山學(xué)院在國家開放大學(xué)的大背景下，結(jié)合我院實(shí)際情況，進(jìn)一步探索了傳感器課程混合式教學(xué)模式，提高了教學(xué)質(zhì)量。經(jīng)過實(shí)際教學(xué)的實(shí)踐改進(jìn)，逐步實(shí)現(xiàn)了摒棄傳統(tǒng)傳感器課程教學(xué)“教師教、學(xué)生聽”的滿堂灌教授模式，依托現(xiàn)有豐富成熟的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和平臺(tái)，實(shí)行線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式。該教學(xué)模式一方面極大地發(fā)揮了教師主導(dǎo)作用，另一方面重視了學(xué)生的主體作用，是一種正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)的結(jié)合、系統(tǒng)化學(xué)習(xí)與碎片化學(xué)習(xí)的結(jié)合、自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)的結(jié)合。實(shí)踐證明，線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式受到學(xué)生的歡迎，在期末的問卷調(diào)

查中，絕大部分學(xué)生非常認(rèn)同新的教學(xué)模式，滿意度接近90%。相比較傳統(tǒng)的課堂單一講授，混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：一是借助于現(xiàn)代信息技術(shù)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，鼓勵(lì)和發(fā)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自主探究。將學(xué)習(xí)從課堂延展到課堂外，極大地提高了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性和效率。二是改革傳統(tǒng)課堂講授模式，實(shí)行翻轉(zhuǎn)課堂。教師從學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，堅(jiān)持以學(xué)生為中心。三是在實(shí)踐項(xiàng)目中學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自主建構(gòu)知識(shí)體系，理論聯(lián)系實(shí)際，通過小組協(xié)作共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐操作能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。該教學(xué)模式施行效果良好，對各類理工類課程教學(xué)具有一定的參考意義。